OC键值观察KVO

2022-09-15 14:42:51



  • 什么是KVO?


什么是KVO？KVO是Key-Value Observing的简称，翻译成中文就是键值观察。这是iOS支持的一种机制，用来做什么呢？我们在开发应用时经常需要进行通信，比如一个model的某个数据变化了，界面上要进行相应的变化，但是如果我们程序并不知道数据什么时候会进行变化，总不能一直循环判断有没有变化吧，那么就需要在数据变化时给controlller发送一个通知，告知我变化了，你可以更新显示内容了，通知的方式有很多种，比如Notification也是其中一种方式，本文要讲解的KVO也是其中一种很轻巧的方式。




他的实现机制为，为可能改变的数据增加一个观察者，在上面的说法中这个观察者就是controller，它去观察这个数据有没有发生变化，一旦发生变化，就会得到一个信号，从而获取到变化的数据，进行自己要做的操作。


实例效果：


OC键值观察KVO


 


如上图所示，界面上设置两个label，一个显示名字，一个显示分数。还有一个按钮，用来修改分数，现在要做到点击按钮分数变化。




可能你会觉得很简单，直接在按钮的响应方法中将分数的label内容修改不就可以了吗，确实如此，但是这里我们不这么做，而是使用KVO来完成。




我们创建一个学生模型，这个模型有两个属性，一个为姓名，一个为分数。label这是读取模型的数据来进行显示。




现在我们给这个实例化了的学生模型添加一个观察者，定义为我要观察学生模型的分数变化情况，这时，如果这个学生模型的分数发生了变化，比如在按钮响应中只对模型的分数属性进行修改，KVO这个机制就会自动给观察者发送通知，说这个属性变化了，你要做什么操作赶紧做。




于是我们在观察者的KVO回调函数中进行相应的操作，如果我们收到了分数变化的通知，那么就将分数label的值给修改为当前的分数。这样就实现了一套KVO键值观察的流程，当然最后还缺一步就是移除观察者，不过要在确实需要移除的时候再移除，因为移除后就不再会收到变化的通知了。




  • 实现方式




上面例子中进行了一套KVO键值观察的流程，我们整理一下进行了哪些工作：




    

  1. 设计界面样式
    2. 

  2. 建立学生模型
    3. 

  3. 对学生的分数属性添加观察
    4. 

  4. 修改学生的分数属性
    5. 

  5. 在观察到变化的响应方法中进行界面更新操作
    6. 

  6. 不再需要观察的时候移除观察
    7. 





现在通过这个例子来一步步讲解。




设计样式




样式就不说了，两个label，一个按钮，以及按钮的响应方法，都是很常见的。




建立模型




这个部分，就是新建一个NSObject类，用来作为学生模型，有两个属性：姓名和分数，如下所示：






// StudentModel.h

@interface StudentModel : NSObject

@property (nonatomic, copy) NSString *name;

@property float score;

@end

// ViewController.m

// 在controller中实例化学生模型

self.studentModel = [[StudentModel alloc] init];

[self.studentModel setValue:@"Cloudox" forKey:@"name"];

[self.studentModel setValue:@"89.0" forKey:@"score"];






添加观察




这一步，才是真正开始使用KVO了。




要使用KVO，至少必须要实现两个方法：




    

  • addObserver:forkeyPath:options:context:
    • 

  • observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:
    • 





第二个方法，就是用来获取数据变化的通知并进行相应操作的方法，这个我们后面再讲，先讲第一个方法，顾名思义，这就是用来添加观察者的方法了。




可能你会注意到，我们上面实例化学生模型的时候，使用的是 setVlue:forKey: 的形式来设置属性值的，为什么要这样设置呢？联想到KVO的名字，键值观察，就能大概明白了，学生模型的属性名就相当于key，属性值就相当于值。




紧接着就可以对分数来添加观察了：






[self.studentModel addObserver:self forKeyPath:@"score" options:NSKeyValueObservingOptionNew             context:nil];


 






这里使用的就是第一个方法，有四个参数。




    

  • 第一个参数是观察者，这里被观察者是学生模型，观察者是controller，也就是self
    • 

  • 第二个参数是keyPath，其实也就是要观察的键
    • 

  • 第三个是一个options，这里我们写的是一个枚举值，这个地方可以填几种值，下面在进行详细的说明
    • 

  • 第四个我们填了nil，也有其作用，下面再细说
    • 





总之通过这行代码，我们就对score这个键，也即是分数添加了观察。




修改数据




在按钮的响应方法中修改学生模型的分数数据，同样使用 setVlue:forKey: 的方式进行设置。




接收通知




这里就用到第二个方法：observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:




先看看这个例子中的实现：






// KVO回调

- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {

    if ([keyPath isEqualToString:@"score"]) {

        self.scoreLabel.text = [NSString stringWithFormat:@"Score：%@", [self.studentModel valueForKey:@"score"]];

    }

}






可以看到这个回调的变化响应方法也有四个参数，其实就对应上面添加观察时的四个参数，通过keyPath，我们可以判断是不是我们想要接收的数据变化，判断它是不是score，其实也就是对不同的被观察者进行不同的操作。确实是分数变化后，我们就更新界面上的分数label，用新的分数来显示。




移除通知




移除通知的方法很简单，如下：






[self.studentModel removeObserver:self forKeyPath:@"score"];






从观察者那边移除对被观察者特定键的观察。




至此，一个简单的KVO流程就走完了，很简单对吧。




  • 进阶用法




传递对象




上面添加观察者和响应变化的方法中都有一个 context参数，通过这个参数可以传递一些东西，在添加观察者时设置要传递的内容，在响应变化时获得传递的内容。




比如我要传递一个字符串，在添加观察者时设置：






[self.studentModel addObserver:self forKeyPath:@"score" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:@"heyMe"];// 2.通过context传递内容给观察者


 






这里在context的参数中就直接设置了要传递的对象字符串。然后在变化响应时：






// KVO回调

- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary<NSKeyValueChangeKey,id> *)change context:(void *)context {

    if ([keyPath isEqualToString:@"score"]) {

        self.scoreLabel.text = [NSString stringWithFormat:@"Score：%@", [self.studentModel valueForKey:@"score"]];

    }

    NSLog(@"%@", context);// 通过context获取被观察者传递的内容

}


 






这里就可以输出context看一下，会得到传递过来的字符串内容。




options参数




在添加观察者时有一个options参数，在回调获取变化时有一个change参数，这两个参数其实是对应的，都是用来增加传递变化的丰富度。




options参数可以设为：




    

  • NSKeyValueObservingOptionOld：这表示在回调获取变化时可以通过change参数获取变化之前的值；
    • 

  • NSKeyValueObservingOptionNew：这表示在回调获取变化时可以通过change参数获取变化后的值；
    • 

  • NSKeyValueObservingOptionInitial：在添加观察者方法return的时候就发出一次通知；
    • 

  • NSKeyValueObservingOptionPrior：会在观察的值发生变化前发出一次通知，变化后还是会发出一次通知，所以变化一次一共会得到两次通知。
    • 





以上就是options参数，可以看到都是对应change参数的，用来决定change参数可以得到什么样的数据，在回调获取变化时可以输出change看一下，就可以知道不同的效果了。




change参数




在使用change的时候可以通过下面的key来操作：




    

  • NSKeyValueChangeKindKey：对应NSKeyValueChange的枚举值
    • 

      

    • NSKeyValueChangeSetting = 1：说明被观察的数据的setter方法被调用了；
      • 

    • NSKeyValueChangeInsertion = 2：当观察的数据是集合时，且对它进行insert操作时会返回该值；
      • 

    • NSKeyValueChangeRemoval = 3：当观察的数据是集合时，且对它进行remove操作时会返回该值；
      • 

    • NSKeyValueChangeReplacement = 4：当观察的数据是集合时，且对它进行replace操作时会返回该值。
      • 

    

  • NSKeyValueChangeNewKey：对应options参数中的NSKeyValueObservingOptionNew，会在其中包含观察的数据变化后的新值
    • 

  • NSKeyValueChangeOldKey：对应options参数中的NSKeyValueObservingOptionOld，会在其中包含观察的数据变化之前得旧值
    • 

  • NSKeyValueChangeIndexesKey：当NSKeyValueChangeKindKey是2、3、4的时候，也就是说是观察集合数据时，这个key的值是一个NSIndexSet，包含操作对象的索引集合
    • 

  • NSKeyValueChangeNotificationIsPriorKey：包含一个布尔值，如果options的参数是NSKeyValueObservingOptionPrior，也就是会通知两次，在第一次通知，也就是改变前的通知时，会包含这个key
    • 





关于这些change的值，都可以输出到控制台试一下看看是什么效果，会有更加直观的感受。




手动通知




之前说的都是自动通知，当添加了观察者后，只要发生改变就会自动通知观察者，但有时候我们并不是什么改变都希望得到通知，或者有时候是希望变化到什么情况后再通知，这就需要改变通知的机制。默认的实现模式为自动通知的模式，要自定义何时进行通知，就要改成手动通知的模式。




要改成手动通知，首先要在被观察者的模型中重写一个方法 automaticallyNotifiesObserversForKey ：






// StudentModel.m

+ (BOOL)automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *)key {

    BOOL automatic = NO;

    if ([key isEqualToString:@"score"]) {

        automatic = NO;

    } else {

        automatic = [super automaticallyNotifiesObserversForKey:key];

    }

    return automatic;

}


 






这里我们在学生模型的实现文件中重写了这个方法，判断当观察的key是score分数时，就将自动通知关闭，其余的情况还是根据父类来进行判断，这样写比较保险。




这样在我们改变学生模型的分数时，就不会自动触发通知了，要触发通知，需要自己进行设置：






// 按钮响应

- (void)changeScore {

    [self willChangeValueForKey:@"score"];// 改为手动通知

    [self.studentModel setValue:@"99.0" forKey:@"score"];

    [self didChangeValueForKey:@"score"];// 改为手动通知

}


 






这时就可以触发通知了，如果一个操作会触发多个属性改变，都要发通知，那么需要嵌套通知：






// 按钮响应

- (void)changeScore {

    [self willChangeValueForKey:@"name"];// 改为手动通知

    [self willChangeValueForKey:@"score"];// 改为手动通知

    [self.studentModel setValue:@"Cloud" forKey:@"name"];

    [self.studentModel setValue:@"99.0" forKey:@"score"];

    [self didChangeValueForKey:@"score"];// 改为手动通知

    [self didChangeValueForKey:@"name"];// 改为手动通知

}


 






而在一个一对多的关系中，比如集合，你必须注意不仅仅是这个key改变了，还有它改变的类型以及索引，也就是我们change中对应的几种涉及到集合的东西，如下所示：






 - (void)removeTransactionsAtIndexes:(NSIndexSet *)indexes {

        [self willChange:NSKeyValueChangeRemoval valuesAtIndexes:indexes forKey:@"transactions"];

           // Remove the transaction objects at the specified indexes.

        [self didChange:NSKeyValueChangeRemoval valuesAtIndexes:indexes forKey:@"transactions"];

}


 






键值依赖




其实关于KVO还有一个重要的点是键值依赖，也就是说一个属性的值依赖于对象中的其他属性，当那些属性变化后，这个属性的值自动被通知到进行修改。


 
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